CN103755408A - 一种秸秆发酵生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种秸秆发酵生产线，包括输送装置、定量加料配料工位、缓冲工位、出料工位、一组发酵工位、一组搅拌工位和一批封闭式发酵单元；各工位通过输送装置连通；搅拌工位的动力分配器带有多个输出端，分别与处于搅拌工位的各封闭式发酵单元的输入轴连接；所述发酵单元在所述输送装置上移动；多个搅拌工位排列于动力分配器的一侧，排成一列，每个搅拌工位与对应的两个发酵工位排成一行，形成整套的发酵工位。它能够将多个低成本的封闭式发酵单元进行系统整合，降低生产成本、提高设备的利用率、提高发酵效率，解决单个发酵单元进行生产时，定量加料配料、搅拌、发酵和出料结构复杂、成本高、维护不便等问题。

Description

一种秸秆发酵生产线

技术领域

本发明涉及秸秆处理设备领域，尤其涉及一种秸秆发酵生产线，实现对秸秆成批搅拌发酵处理，可适用于大批量秸秆进行基质肥料化生产。

背景技术

秸秆发酵处理是目前处理秸秆的主要方式，它可以有效解决秸秆焚烧带来的空气污染；同时，发酵后的产物可以作为土壤肥料或栽培基质，创造一定的经济效益。

我国发明专利CN103008333公开了一种秸秆碎末废弃物资源化利用成套设备及基质化方法，该设备通过螺旋输送机直接将料仓内的秸秆碎末送到发酵仓内，发酵仓自带配料添加装置和下料装置，可以实现自动化的秸秆装料、发酵，减少了人力的使用；同时送料过程可以全程密封，因而车间的工作环境较好；但缺点在于：由于安装了配料添加装置和下料装置，发酵仓的结构较为复杂；同时采用立式发酵仓可能导致底部的秸秆无法进入搅拌循环、搅拌不均匀。

我国发明专利CN103172422公开了一种秸秆碎末废弃物卧式往复型搅拌装备，该设备也能实现自动化的秸秆装料、发酵，并且采用了卧式发酵仓，搅拌效果好，但是由于搅拌过程中需要频繁控制电机正反转，会缩短电机寿命、并且电动机的启动电流很大，频繁启动会对车间的电力设备造成影响。

此外，秸秆发酵处理需要很长的时间。封闭式发酵一般需要1-3天的时间，一套发酵设备包括上料配料装置、搅拌装置、发酵仓和出料装置等，在1-3天内只能发酵一个批次的秸秆，设备利用效率很低。目前的解决办法主要有两种，一是使用大型发酵设备，增加单次发酵的能力，但是这使得一套发酵设备的成本和能耗增加，同时大型发酵设备的设计也是一个较难解决的问题；二是增加发酵设备的数量，但是这样会增加前期的设备投入，同时每套发酵设备所带的动力、控制、检测部件也会给企业带来很高的维护费用。

发明内容

本发明针对现有的成套秸秆发酵设备成本高、能耗大，设备利用率低的问题，进行研究改进，提供一种秸秆发酵生产线，它能够将多个低成本的封闭式发酵单元进行系统整合，降低生产成本、提高设备的利用率、提高发酵效率，解决单个发酵单元进行生产时，定量加料配料、搅拌、发酵和出料结构复杂、成本高、维护不便等问题。

本发明的技术方案如下：

一种秸秆发酵生产线，包括输送装置、一个定量加料配料工位、一个缓冲工位、一个出料工位、一组发酵工位、一组搅拌工位和一批封闭式发酵单元；各工位通过输送装置连通，封闭式发酵单元通过输送装置在工位之间移动；搅拌工位的动力分配器带有多个输出端，分别与处于搅拌工位的各封闭式发酵单元的输入轴连接，对各封闭式发酵单元的搅拌驱动及控制；所述发酵单元在所述输送装置上移动；多个搅拌工位排列于动力分配器的一侧，排成一列，每个搅拌工位与对应的两个发酵工位排成一行，形成整套的发酵工位；所述的输送装置包括两列纵向流利条、多列横向流利条和转向流利条；位于同一行的搅拌工位和对应的两个发酵工位之间通过横向流利条连通，相邻两列搅拌工位与发酵工位之间以及相邻两列发酵工位之间设有纵向流利条；所述的纵向流利条和横向流利条的交汇处设有转向流利条。

其进一步的技术方案在于：

所述纵向流利条和横向流利条分别包括多组直流利条，所述直流利条包括底板，所述直流利条底板两侧设有平行的两块直流利条支撑板，所述两块直流利条支撑板之间装置有滚子，所述两块直流利条支撑板的外侧分别设有导向板，与直流利条支撑板形成导向槽；所述转向流利条包括转向流利条底板，所述转向流利条底板两侧设有平行的两块转向流利条支撑板，所述两块转向流利条支撑板之间装置有滚子，所述两侧转向流利条支撑板的外侧分别设有护板；

所述定量加料配料工位位于一列发酵工位的一端，定量加料配料工位上设有定量加料配料装置；下料工位与定量加料配料工位处于同一行，下料工位上设有下料装置；定量加料配料工位与下料工位之间设有缓冲工位。

本发明所述的动力分配器用于将单一电动机输出的动力分配到各搅拌工位，使得单个发酵单元不需要装备驱动设备，可以减少整体成本；它包括减速器以及装置于箱体中的传动系统；所述传动系统包括布置于同一高度的多个驱动轮以及布置在另一个同一高度上的多个张紧轮，所述驱动轮与张紧轮在垂直面内交错排列，滚子链通过与所述减速器连接的主动轮依次与各组张紧轮、驱动轮，以及一组导向轮啮合；多个驱动轮分别通过电磁离合器与快速联轴器连接，快速联轴器可以方便与发酵单元的输入轴连接。

本发明所述封闭式发酵单元采用双螺旋结构，这样的设计可以让秸秆在壳体内循环流动，搅拌充分、搅拌效果好，同时不需要频繁启停电机；它包括上壳体、下壳体、螺旋轴同步装置和快速联轴器，所述上壳体和下壳体内平行装置第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片通过螺旋轴同步装置联动；所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片之间设有隔板，所述隔板两侧的腔室通过隔板两端的通道连通，使得秸秆可以在两侧的腔室中循环流动。

所述上壳体、下壳体的外围还设有加强筋；所述上壳体上部开设有加料口，所述加料口内装置有加料盖；所述下壳体下部开设有出料口，所述出料口内装置有出料盖；所述隔板的上下根部还设有三棱柱形的辅助隔板，使得两侧的腔室的形状接近圆柱形。

所述第一螺旋叶片的尾端设有与所述第一螺旋叶片旋向相反的第一反螺旋，用以防止秸秆在搅拌中进入螺旋叶片的轴承，延长设备的使用寿命；所述第二螺旋叶片的尾端设有与第二螺旋叶片旋向相反的第二反螺旋，作用也是一样。

所述辅助隔板内部设有沿母线方向的通气孔，所述通气孔通过进气孔与外壳连通、同时通过小气管与内腔连通；搅拌过程中，供气管与进气孔连接，将气体送入通气孔，然后气体通过小气管均匀地进入发酵单元内，促进秸秆的有氧发酵。

所述螺旋轴同步装置包括连接于第一螺旋叶片尾端的从动带轮和连接在第二螺旋叶片尾端的主动带轮，皮带依次与主动带轮、从动带轮以及张紧轮嵌套连接，从而带动两根螺旋叶片一起运转。

所述封闭式发酵单元下方还设有随行基座，随行基座包括固定板，所述固定板的上表面设有定位板，固定板的下表面设有四个引导轮；所述引导轮可分别伸入所述导向槽中；

本发明的有益效果在于：

本发明装置根据不同环节工时的差异，按比例分配不同工位的数量，使得发酵单元处在每个工位的时间尽可能一致，从而避免工位闲置、提高系统各部分的利用效率；本发明所述封闭式发酵单元采用双螺旋叶片的搅拌形式，克服了现有卧式发酵罐采用单个搅拌叶片时搅拌不够充分、电机需要反复正反转的问题；避免了频繁启停电机对电机本身以及工厂电网造成的损害、提高设备的可靠性、延长设备的使用寿命。

发酵单元本身不带动力系统，系统的成本低、可靠性好。

动力分配器中的各驱动轮分别通过电磁离合器与快速联轴器连接，可以在电动机不停止转动的情况下将联轴器和发酵单元进行连接。

附图说明

图1是本发明的俯视图。

图2是本发明的立体图（除去封闭式发酵单元、定量加料配料工位、下料工位的设备）。

图3是所述直流利条的立体视图。

图4是所述转向流利条的立体视图。

图5是所述动力分配器传动系统示意图。

图6是所述封闭式发酵单元的结构示意图。

图7是所述封闭式发酵单元的俯视剖视图。

图8是所述封闭式发酵单元的主视图。

图9是所述封闭式发酵单元的右视图。

图10是所述封闭式发酵单元的主视剖视图。

图11是所述封闭式发酵单元的右视剖视图。

图12是所述封闭式发酵单元与随行基座以及直流利条连接的剖视图。

图13是所述定量加料配料装置。

图14是所述出料装置。

图中，1，电动机；2，定量加料配料装置；3，下料装置；4-1，定量加料工位；4-2缓冲工位；4-3，出料工位；4-4，发酵工位；4-5.搅拌工位；5，封闭式发酵单元；51-1，上壳体；51-2，下壳体；51-3加强筋；52-隔板；53，第一螺旋叶片；53-1，第一反螺旋；54，第二螺旋叶片；54-1第二反螺旋；56，进料口；56-1，进料盖；57，联动装置；58，出料口；58-1，出料盖；59，辅助隔板；59-1通气孔；59-2，进气口；59-3，小气孔；6，输送装置；61，纵向流利条；62，横向流利条；63，转向流利条；64，直流利条；64-1，直流利条导向板；64-2，直流利条支撑板；64-3滚子；64-4，底板；64-5.导向槽；7，快速联轴器；8，动力分配器；9，随行基座；91，定位板；92，固定板；93，引导轮。

具体实施方式

下面结合附图，以三个搅拌工位4-5、六个发酵工位4-4和十二个封闭式发酵单元5的形式为例，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2以及图13、14所示，本实施例包括一套输送装置6、一个定量加料配料装置2、一个缓冲工位4-2、一个出料工位4-3以及所述的三个搅拌工位4-5、六个发酵工位4-4和十二个封闭式发酵单元5等；各工位通过输送装置6连通，封闭式发酵单元5通过输送装置6在各工位之间移动；其中，定量加料配料工位2包括秸秆提升机2-1、主料仓2-2，主料仓2-2底部连接有螺旋上料管2-3，秸秆提升机2-1用于将秸秆输送到主料仓2-2中，然后秸秆通过螺旋上料机2-3送入封闭式发酵单元5中；出料工位4-3的出料装置3包括支架3-1以及下料螺旋管3-2，出料时，发酵物自下料螺旋管3-2右侧的入料口输送到左侧的出料口然后落入装料带内。搅拌工位4-5的动力分配器8带有多个输出端，分别与处于搅拌工位4-5的各封闭式发酵单元5的输入轴连接，实现对各封闭式发酵单元5的搅拌驱动及控制；封闭式发酵单元5通过随行基座9在输送装置6上移动。

如图1、图2所示，本发明各工位的位置布置如下：三个搅拌工位4-5排列于动力分配器8的一侧，排成一列，每个搅拌工位4-5与对应的两个发酵工位4-4排成一行，形成整套的发酵工位；定量加料配料工位4-1位于一列发酵工位4-5的一端，定量加料配料工位4-2上设有定量加料配料装置2；下料工位4-3与定量加料配料工位4-1处于同一行，下料工位4-3上设有下料装置3；定量加料配料工位4-1与下料工位4-3之间设有缓冲工位4-2。

如图1到图4所示，输送装置6包括纵向流利条61、横向流利条62和转向流利条63，位于同一行的搅拌工位4-5和对应的两个发酵工位4-4之间通过横向流利条62连通，相邻两列搅拌工位4-5与发酵工位4-4之间、以及相邻两列发酵工位4-4之间设有纵向流利条61，,从而将封闭式发酵单元5运送到不同工位；纵向流利条61和横向流利条62的交汇处设有转向流利条63；

如图2、3所示，纵向流利条61和横向流利条62分别包括多组直流利条64。直流利条64包括底板64-4，底板64-4上设有相互平行的支撑板64-2，支撑板64-2之间装置有滚子64-3，支撑板64-1的外侧分别设有导向板64-1，从而形成导向槽64-5，因而当随行基座9在直流利条64上移动时，只能沿一个方向移动；转向流利条63包括转向底板63-4，底板63-4上设有相互平行支撑板63-2，支撑板63-2之间装置有滚子63-3，支撑板63-3的外侧分别设有护板63-1，由于护板63-1没有与支撑板63-2形成导向槽，因而随行基座9可以在转向流利条63上沿两个方向移动；

如图5所示，动力分配器8可以将电动机1输出的动力分配到各个搅拌工位4-5，从而减少动力源、整合传动系统、提高设备的可靠性。动力分配器8包括减速器81以及装置于箱体中的传动系统；所述传动系统包括布置于同一高度的驱动轮82-5、驱动轮82-4、驱动轮82-3以及布置在另一个同一高度上的张紧轮82-7、张紧轮82-8、张紧轮82-9，所述各驱动轮与各张紧轮在垂直面内交错排列，滚子链82-2通过与减速器81连接的主动轮82-6依次与各组张紧轮、驱动轮，以及一组导向轮82-1啮合；驱动轮82-5、驱动轮82-4、驱动轮82-3分别通过电磁离合器与快速联轴器7-1、快速联轴器7-2、快速联轴器7-3连接，快速联轴器7可以方便与封闭式发酵单元5的输入轴连接。

如图6到图9所示，本发明所述封闭式发酵单元5包括上壳体51-1、下壳体51-2以及螺旋轴同步装置57，还有快速联轴器7。所述发酵单元5内平行装置有第一螺旋叶片53和第二螺旋叶片54，第一螺旋叶片53和第二螺旋叶片54通过螺旋轴同步装置57联动；所述第一螺旋叶片53和第二螺旋叶片54之间设有隔板52，隔板52两侧的腔室通过隔板52两端的通道55连通，使得秸秆可以在两侧的腔室中循环流动。

如图6到图11所示，下面详细描述封闭式发酵单元5的结构：

上壳体51-1、下壳体51-2的外围还设有加强筋51-3，用以增强壳体的刚度，同时作为安装到随行基座9上时的定位元件；上壳体51-1的表面开设有加料口56，加料口56内装置有加料盖56-1；下壳体51-2的表面开设有出料口58，出料口58内装置有出料盖58-1；隔板52的根部还设有三棱柱形的辅助隔板59，辅助隔板59的两侧面分别紧贴隔板52和上壳体51-1或51-2的内表面，使得隔板52两侧的腔室的形状接近圆柱形。

第一螺旋叶片53的尾端设有第一反螺旋53-1，用以防止秸秆在搅拌中进入螺旋叶片的轴承，延长设备的使用寿命；第二螺旋叶片54的尾端设有第二反螺旋54-1，作用也是一样。

辅助隔板59内部设有沿母线方向的通气孔59-2，通气孔59-2通过进气孔59-1与外壳连通、同时通过小气管59-3与内腔连通；搅拌过程中，供气管与进气孔59-1连接，将气体送入通气孔59-2，然后气体通过小气管59-3均匀地进入封闭式发酵单元5内，促进秸秆的有氧发酵；

螺旋轴同步装置57包括连接于第一螺旋叶片53尾端的从动带轮57-3、连接在第二螺旋叶片54尾端的主动带轮57-1，皮带57-2依次与主动带轮57-1、从动带轮57-3以及张紧轮57-4嵌套连接，从而带动第一螺旋叶片53和第二螺旋叶片54一起运转；

如图12所示封闭式发酵单元5的下方还带有随行基座9，随行基座9包括固定板92，固定板92的上表面设有定位板91，固定板92的下表面设有四个引导轮93；引导轮93可分别伸入导向槽64-5中。

下面说明本发明装置的生产过程：

首先，将封闭式发酵单元5推到定量加料配料工位2，将粉碎处理后的秸秆放入垂直提升机2-1的入料斗，随后秸秆进入主料仓2-2，螺旋输送机2-3将秸秆送入封闭式发酵单元5内；辅料加料机2-4可以将发酵所需的酶、辅料等加入封闭式发酵单元5中。

随后，将发酵单元5沿纵向流利条61移动到空的搅拌工位4-5，将封闭式发酵单元5的输入轴与快速联轴器7连接，合上电磁离合器从而使封闭式发酵单元5开始搅拌。

搅拌结束后，将发酵单元5沿横向流利条62移动到中间的封闭发酵工位4-4进行封闭发酵；待下批次的发酵单元5完成搅拌、需要占据此发酵单元5所占据的封闭发酵工位4-4时，通过横向流利条62将此发酵单元5推到右侧的封闭发酵工位4-4。

封闭发酵环节达到规定的时间后，将发酵单元5沿纵向流利条61推动到顶端、再推到下料工位4-3，通过下料螺旋管3-1将发酵物输送到麻袋或其他承载装置中。

下料完成后，将发酵单元5推到缓冲工位4-2，等待进入定量加料配料工位24-1。

以上描述是对本发明的解释，不是对本发明的限制，本发明所限定的范围参见权利要求。在不违背本发明基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1. 一种秸秆发酵生产线，其特征在于：包括输送装置（6）、一个定量加料配料工位(4-1)、一个缓冲工位(4-2)、一个出料工位(4-3)、一组发酵工位(4-4)、一组搅拌工位(4-5)和一批封闭式发酵单元(5)；各工位通过输送装置(6)连通，封闭式发酵单元(5)通过输送装置(6)在工位之间移动；搅拌工位(4-5)的动力分配器(8)带有多个输出端，分别与处于搅拌工位(4-5)的各封闭式发酵单元(5)的输入轴连接，对各封闭式发酵单元(5)的搅拌驱动及控制；所述发酵单元(5)在所述输送装置(6)上移动；多个搅拌工位(4-5)排列于动力分配器（8）的一侧，排成一列，每个搅拌工位(4-5)与对应的两个发酵工位(4-4)排成一行，形成整套的发酵工位；所述的输送装置(6)包括两列纵向流利条(61)、多列横向流利条(62)和转向流利条(63)；位于同一行的搅拌工位(4-5)和对应的两个发酵工位(4-4)之间通过横向流利条(62)连通，相邻两列搅拌工位(4-5) 与发酵工位(4-4)之间以及相邻两列发酵工位(4-4)之间设有纵向流利条(61)；所述的纵向流利条(61)和横向流利条(62)的交汇处设有转向流利条(63)；所述定量加料配料工位（4-1）位于一列发酵工位（4-5）的一端，定量加料配料工位（4-1）上设有定量加料配料装置（2）；下料工位（4-3）与定量加料配料工位（4-1）处于同一行，下料工位（4-3）上设有下料装置（3）；定量加料配料工位（4-1）与下料工位（4-3）之间设有缓冲工位（4-2）。

2.如权利要求1所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述纵向流利条(61)和横向流利条(62)分别包括多组直流利条(64)，所述直流利条(64)包括底板(64-4)，所述直流利条底板(64-4)两侧设有平行的两块直流利条支撑板(64-2)，所述两块直流利条支撑板(64-2)之间装置有滚子(64-3)，所述两块直流利条支撑板(64-2)的外侧分别设有导向板(64-1)，与直流利条支撑板(64-2)形成导向槽(64-5)；所述转向流利条(63)包括转向流利条底板(63-4)，所述转向流利条底板(63-4) 两侧设有平行的两块转向流利条支撑板(64-2)，所述两块转向流利条支撑板(64-2)之间装置有滚子(64-3)，所述两侧转向流利条支撑板(64-2)的外侧分别设有护板(64-1)；

如权利要求1所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述的动力分配器(8)用于将单一电动机输出的动力分配到各搅拌工位；动力分配器(8)包括减速器(81)以及装置于箱体中的传动系统；所述传动系统包括布置于同一高度的多个驱动轮以及布置在另一个同一高度上的多个张紧轮，所述驱动轮与张紧轮在垂直面内交错排列，滚子链(82-2)通过与所述减速器(81)连接的主动轮(82-6)依次与各组张紧轮、驱动轮，以及一组导向轮(82-1)啮合；多个驱动轮分别通过电磁离合器与快速联轴器(7)连接，使快速联轴器(7)与发酵单元(5)的输入轴连接。

3.如权利要求1或2所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述封闭式发酵单元(5)采用双螺旋结构；它包括上壳体(51-1)、下壳体(51-2)、螺旋轴同步装置(57)和快速联轴器(7)，上壳体(51-1)和下壳体(51-2)内平行装置第一螺旋叶片(53)和第二螺旋叶片(54)，第一螺旋叶片(53)和第二螺旋叶片(54)通过螺旋轴同步装置(57)联动；所述第一螺旋叶片(53)和第二螺旋叶片(54)之间设有隔板(52)，所述隔板(52)两侧的腔室通过隔板(52)两端的通道(55)连通，使秸秆在两侧的腔室中循环流动。

4.如权利要求4所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述上壳体(51-1)、下壳体(51-2)的外围还设有加强筋(51-3)；所述上壳体(51-1)的上部开设有加料口(56)，所述加料口(56)内装置有加料盖(56-1)；所述下壳体(51-2)的下部开设有出料口(58)，所述出料口(58)内装置有出料盖(58-1)。

5.如权利要求4所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述隔板(52)的上下根部还设有三棱柱形的辅助隔板(59)，使两侧的腔室的形状接近圆柱形。

6.如权利要求4所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述第一螺旋叶片(53)的尾端设有与第一螺旋叶片(53)旋向相反的第一反螺旋(53-1)；所述第二螺旋叶片(54)的尾端设有与第二螺旋叶片(54)旋向相反的第二反螺旋(54-1)；

8.如权利要求6所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述辅助隔板(59)内部设有沿母线方向的通气孔(59-2)，所述通气孔(59-2)通过进气孔(59-1)与外壳连通、同时通过小气管(59-3)与内腔连通；搅拌过程中，供气管与进气孔(59-1)连接，将气体送入通气孔(59-2)，然后气体通过小气管(59-3)均匀地进入发酵单元(5)内，促进秸秆的有氧发酵。

7.如权利里要求4所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述螺旋轴同步装置(57)包括连接于第一螺旋叶片(53)尾端的从动带轮(57-3)和连接在第二螺旋叶(54)片尾端的主动带轮(57-1)，皮带(57-2)依次与主动带轮(57-1)、从动带轮(57-3)以及张紧轮(57-4)嵌套连接，从而带动两根螺旋叶片一起运转。

8.如权利要求1所述秸秆发酵生产线，其特征在于：所述封闭式发酵单元(5)下方还设有随行基座(9)，随行基座(9)包括固定板(92)，所述固定板(92)的上表面设有定位板(91)，固定板(92)的下表面设有四个引导轮(93)；所述引导轮(93)可分别伸入所述导向槽(64-5)中。

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